কিভাবে দূষিত অভ্যন্তরীণ ফিলার PTFE নিমজ্জন হিটার ব্যর্থতার কারণ হয়?

একটি রাসায়নিক প্ল্যান্ট চৌদ্দ মাস পরিষেবার পরে একটি 5 কিলোওয়াট পিটিএফই নিমজ্জন হিটার প্রতিস্থাপন করেছে৷ হিটার একটি ধারাবাহিকতা পরীক্ষায় উত্তীর্ণ হয়েছিল, এবং খাপটি কোন দৃশ্যমান ফাটল দেখায়নি। কিন্তু নিরোধক প্রতিরোধ ক্ষমতা 5 MΩ এর নিচে নেমে গেছে এবং গ্রাউন্ড ফল্ট ট্রিপ ঘন ঘন হয়ে উঠেছে। যখন ইউনিটটি বিশ্লেষণের জন্য খোলা হয়, তখন অভ্যন্তরীণ ফিলারটি বিবর্ণ হয়ে যায় এবং{5}}আয়রন অক্সাইড, সালফেট যৌগ এবং আর্দ্রতা দ্বারা দূষিত হয়। ফিলারটি ধীরগতির প্রবেশ পথের মাধ্যমে প্রক্রিয়া রসায়নকে শোষিত করেছিল এবং দূষণ ভেতর থেকে নিরোধককে ধ্বংস করেছিল।

অভ্যন্তরীণ ফিলার-ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড বা অনুরূপ সিরামিক- হল বৈদ্যুতিক নিরোধক যা ধাতব আবরণ থেকে প্রতিরোধের উপাদানকে আলাদা করে। একটি PTFE নিমজ্জন হিটারে, ফিলারটি পলিমার বাইরের আবরণ দ্বারা প্রক্রিয়া তরল থেকে সুরক্ষিত থাকে। যখন সেই সুরক্ষার সাথে আপস করা হয়-এমনকি সামান্য-ফিলারটি প্রতিরক্ষার পরবর্তী লাইন হয়ে ওঠে, এবং এটি আর্দ্রতা এবং রাসায়নিক আক্রমণের সীমিত প্রতিরোধ করে।

PTFE নিমজ্জন হিটার নির্মাণে ফিলারের ভূমিকা

ম্যাগনেসিয়াম অক্সাইড গরম করার উপাদান নিরোধকের জন্য বেছে নেওয়া হয় কারণ এতে উচ্চ অস্তরক শক্তি, ভাল তাপ পরিবাহিতা এবং উচ্চ তাপমাত্রায় যুক্তিসঙ্গত স্থিতিশীলতা রয়েছে। এটি প্রতিরোধের উপাদান এবং ধাতব আবরণের মধ্যবর্তী স্থানে সংকুচিত হয়, একটি ঘন, বৈদ্যুতিকভাবে অন্তরক বাধা তৈরি করে।

উচ্চ-গুণমান MgO ফিলারের বিশুদ্ধতা 99% এর উপরে এবং ঘনত্ব 3.0 g/cm³ এর উপরে। এটি প্রাপ্ত হিসাবে হাইড্রোফোবিক, যার অর্থ এটি আর্দ্রতা শোষণকে প্রতিরোধ করে। যাইহোক, MgO হল হাইগ্রোস্কোপিক-এটি সুযোগ পেলে বায়ুমণ্ডল বা প্রক্রিয়া তরল থেকে জল শোষণ করবে। একবার শোষিত হলে, পানি নিরোধক প্রতিরোধ ক্ষমতা কমিয়ে দেয় এবং MgO-এর সাথে বিক্রিয়া করে ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইড তৈরি করতে পারে, যার অস্তরক শক্তি কম থাকে।

আর্দ্রতা এবং রাসায়নিক দূষণের আগে এবং পরে ফিলার বৈশিষ্ট্য

কীভাবে প্রক্রিয়া রসায়ন ফিলারে পৌঁছায়

ফিলারটি তিনটি পথের মাধ্যমে দূষণের জন্য ঝুঁকিপূর্ণ: PTFE খাপের মাধ্যমে প্রবেশ, টার্মিনাল সিলে প্রবেশ করা এবং খাপের যান্ত্রিক লঙ্ঘন।

পারমিয়েশন হল সবচেয়ে ধীর পথ কিন্তু আক্রমনাত্মক রসায়নে সবচেয়ে সাধারণ। জলের অণু, অ্যাসিড প্রজাতি, এবং দ্রবীভূত আয়নগুলি কয়েক মাসের অপারেশনে PTFE এর মাধ্যমে ছড়িয়ে পড়ে। হার তাপমাত্রা, রসায়ন, এবং খাপ বেধ উপর নির্ভর করে। একবার PTFE এর মাধ্যমে, দূষিত পদার্থগুলি ফিলারে স্থানান্তরিত হয়, এটির সাথে প্রতিক্রিয়া করে এবং এর অন্তরক বৈশিষ্ট্যগুলি হ্রাস করে।

টার্মিনাল সীল প্রবেশের ফলে আর্দ্রতা এবং প্রক্রিয়াজাত তরল ঠান্ডা অঞ্চলে প্রবেশ করতে পারে এবং ফিলারটি উত্তপ্ত অংশের দিকে যেতে পারে। এই পথটি প্রবেশের চেয়ে দ্রুত কিন্তু সাধারণত টার্মিনালের কাছে হিটারের উপরের অংশকে প্রভাবিত করে।

একটি যান্ত্রিক লঙ্ঘন-একটি ফাটল, একটি গজ বা একটি পিনহোল-প্রক্রিয়া তরল এবং ফিলারের মধ্যে সরাসরি যোগাযোগের অনুমতি দেয়। দূষণ দ্রুত এবং স্থানীয় হয়, এবং হিটার সাধারণত কয়েক দিন বা সপ্তাহের মধ্যে ব্যর্থ হয়।

দূষণের পথ এবং PTFE নিমজ্জন হিটার ফিলারে তাদের প্রভাব

রাসায়নিক প্রতিক্রিয়া যা ফিলারকে হ্রাস করে

যখন আর্দ্রতা MgO-তে পৌঁছায়, তখন এটি ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রোক্সাইড তৈরিতে বিক্রিয়া করে: MgO + H₂O → Mg(OH)₂। ম্যাগনেসিয়াম হাইড্রক্সাইডের কম অস্তরক শক্তি এবং MgO এর চেয়ে কম তাপ পরিবাহিতা রয়েছে। প্রতিক্রিয়াটি এক্সোথার্মিক, তাপ উৎপন্ন করে যা আরও অবনতিকে ত্বরান্বিত করতে পারে।

যখন অ্যাসিড প্রজাতিগুলি MgO-তে পৌঁছায়, তখন তারা ম্যাগনেসিয়াম লবণ তৈরিতে প্রতিক্রিয়া দেখায়। সালফিউরিক অ্যাসিড ম্যাগনেসিয়াম সালফেট গঠন করে, যা দ্রবণীয় এবং পরিবাহী। হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড ম্যাগনেসিয়াম ক্লোরাইড গঠন করে, যা দ্রবণীয় এবং প্রতিরোধের উপাদানের জন্য অত্যন্ত ক্ষয়কারী। এই লবণগুলি ফিলারের পরিবাহিতা বাড়ায় এবং প্রতিরোধের তারকে ক্ষয় করতে পারে।

আর্দ্রতা এবং অ্যাসিডের সংমিশ্রণ বিশেষভাবে ক্ষতিকারক। অ্যাসিড MgO দ্রবীভূত করে, শূন্যতা এবং পথ তৈরি করে যা আরও প্রবেশের অনুমতি দেয়। প্রতিরোধের উপাদানটি প্রক্রিয়া রসায়নের সংস্পর্শে আসে এবং হিটারটি ভিতর থেকে ব্যর্থ হয়।

ফিলার দূষণের লক্ষণ

দূষিত ফিলার লক্ষণগুলির একটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত সেট তৈরি করে যা এটিকে অন্যান্য ব্যর্থতার মোড থেকে আলাদা করে।

নিরোধক প্রতিরোধ কয়েক সপ্তাহ বা মাস ধরে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়। পতন সাধারণত একঘেয়ে হয়-প্রতিটি পাঠ শেষের চেয়ে কম। একটি স্থিতিশীল পড়ার পরে হঠাৎ করে ড্রপ একটি ভিন্ন সমস্যা নির্দেশ করে, যেমন একটি যান্ত্রিক লঙ্ঘন।

দূষণের অগ্রগতির সাথে সাথে গ্রাউন্ড ফল্ট ট্রিপ আরও ঘন ঘন হয়ে ওঠে। সাধারণ অপারেশনের কয়েক মাস পরে প্রথম ট্রিপ হতে পারে। পরবর্তী ট্রিপগুলি একসাথে ঘনিষ্ঠভাবে ঘটবে এবং অবশেষে পুনরায় সেট করার সাথে সাথেই হিটার ট্রিপ হবে৷

যদি দূষণটি লঙ্ঘনের কাছাকাছি স্থানান্তরিত হয় তবে খাপটি বিবর্ণতা বা একটি নরম, ফোসকাযুক্ত এলাকা দেখাতে পারে। যাইহোক, পারমিয়েশন-চালিত দূষণে, ফিলারটি মারাত্মকভাবে ক্ষয়প্রাপ্ত হওয়া সত্ত্বেও খাপ প্রায়ই অক্ষত দেখায়।

সাধারণ PTFE নিমজ্জন হিটার ব্যর্থতা মোড জন্য উপসর্গ তুলনা

ফিলার দূষণ প্রতিরোধ

সবচেয়ে কার্যকর প্রতিরোধ হল PTFE খাপ অক্ষত রাখা এবং টার্মিনাল ঘের সিল করা। এর অর্থ হল একটি ওয়াট ঘনত্ব নির্বাচন করা যা খাপের তাপমাত্রাকে নিরাপদ সীমার মধ্যে রাখে, পর্যাপ্ত নিমজ্জন গভীরতা বজায় রাখে এবং ক্ষতির লক্ষণগুলির জন্য হিটারটি নিয়মিত পরিদর্শন করে।

কম আর্দ্রতা শোষণ সহ উচ্চ-ঘনত্বের MgO ফিলার স্ট্যান্ডার্ড ফিলারের তুলনায় দূষণের জন্য ভাল প্রতিরোধ প্রদান করে। কিছু নির্মাতারা একটি আর্দ্রতা-প্রতিরোধী আবরণ বা একটি হাইড্রোফোবিক সংযোজন সহ MgO অফার করে যা জল এবং রসায়নের শোষণকে ধীর করে দেয়।

ডেসিক্যান্ট প্যাক বা শ্বাস-প্রশ্বাসের ভেন্ট সহ সীলমোহরযুক্ত টার্মিনাল ঘেরগুলি ঠান্ডা প্রান্তে আর্দ্রতা কমিয়ে দেয়। সীলটি প্রতি রক্ষণাবেক্ষণের ব্যবধানে পরিদর্শন করা উচিত এবং সংকুচিত বা ফাটল হলে প্রতিস্থাপন করা উচিত।

যখন ফিলার দূষণ একটি স্পেসিফিকেশন সমস্যার সংকেত দেয়

একই ট্যাঙ্কে বারবার ফিলার দূষণের ব্যর্থতা নির্দেশ করে যে হিটারটি তার ডিজাইনের সীমা অতিক্রম করে এমন পরিস্থিতিতে কাজ করছে। উচ্চ তাপমাত্রা, আক্রমনাত্মক রসায়ন, বা উচ্চ ওয়াট ঘনত্ব প্রবেশকে ত্বরান্বিত করে এবং দূষণের সময়কে ছোট করে। একটি কাস্টম PTFE নিমজ্জন হিটার কনফিগারেশন একটি ঘন খাপ, কম ওয়াট ঘনত্ব, এবং উন্নত সিলিং দূষণ হওয়ার আগে সময় প্রসারিত করে। স্পেসিফিকেশন প্রক্রিয়ার জন্য স্নানের রসায়ন, অপারেটিং তাপমাত্রা, খাপের বেধ এবং পূর্ববর্তী হিটারের ব্যর্থতার ইতিহাস প্রয়োজন।